PIXhawk入门学习之Ubuntu下编译环境搭建

       从3月1号，开始接触无人机飞控

       在期间收集了很多关于无人机飞控的资料，一一详细阅读，但是还是有很多不太明白的地方，让笔者很是困惑，仿佛是拿着一个做好的圆大饼不知为何下口一样......（最近的感慨）

      本文是参考网络上的文章（第五部分给出了引用参考文章）与自己实际搭建的一个总结，希望对大家有所帮助，好了，切入正题开始搭建我们在ubuntu下的PIXhawk编译环境：

一、所需软件：

       1.虚拟机 （安装虚拟机，不会的请自行度娘，有很多的详细教程）

       2.Ubuntu ：ubuntu-16.04.2-desktop-amd64.iso

         （下载地址：https://www.ubuntu.com/download  文末附一：下载图文说明）

二、编译环境搭建过程

       2.1 Ubuntu操作系统安装

        下载完成的ubuntu.iso文件，在虚拟机中安装Ubuntu操作系统。（也请自行度娘，有很多详细的安装教程）

       2.2 安装ubuntu下的工具

        安装需要用到的比如 vim、git 、VMare Tools等工具

        更新软件仓库：sudo apt-get update

        安装vim： sudo apt-get install vim

        安装git：  sudo apt-get install git

        安装VMare Tools可方便与物理机进行复制，粘贴，文件拷贝等操作。（安装方法，自行度娘）

        2.3 用户权限

        按照官网上的指南，将当前用户加入到dialout组中，获得一定的权限：

     sudo usermod -a -G dialout $USER

        注：官方指南地址 https://dev.px4.io/starting-installing-linux.html

       2.4 安装依赖库及软件

        逐条执行以下指令：（注意“\”是续行符号，与下一行是一个命令）

     sudo add-apt-repository ppa:george-edison55/cmake-3.x -y
     sudo apt-get update
     sudo apt-get install python-argparse git-core wget zip \
         python-empy qtcreator cmake build-essential genromfs -y
     # simulation tools
     sudo apt-get install ant protobuf-compiler libeigen3-dev libopencv-dev openjdk-8-jdk openjdk-8-jre clang-3.5 lldb-3.5 -y

     （注：安装VMare Tools工具后可直接复制、粘贴 

                Windows物理机下 复制:ctrl+c  粘贴:ctrl+v

                 Ubuntu虚拟机下  复制:crtl+shift+c 粘贴:crtl+shift+v

       可直接复制以上命令、注意命令的格式中间，是否会有编辑文章的空格)

      2.5 删除串口模式管理器

      官网是说Ubuntu的端口和 USB serial端口有冲突，所以需要删除modemmanager

      Ubuntu comes with a serial modem manager which interferes heavily with any robotics related use of a serial port (or USB serial). It can deinstalled without side effects:

    sudo apt-get remove modemmanager

       2.6 更新、安装依赖软件和arm-none-eabi toolchain

       逐条执行以下命令：

  sudo add-apt-repository ppa:terry.guo/gcc-arm-embedded -y
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install python-serial openocd \
    flex bison libncurses5-dev autoconf texinfo build-essential \
    libftdi-dev libtool zlib1g-dev \
    python-empy gcc-arm-none-eabi -y

        如果上述命令安装不成功，我们可以手动安装

   cd ~
   wget https://launchpadlibrarian.net/186124160/gcc-arm-none-eabi-  4_8-2014q3-20140805-linux.tar.bz2
   sudo tar -jxf gcc-arm-none-eabi-4_8-2014q3-20140805-linux.tar.bz2

         进入解压出来的gcc-arm-none-eabi-4_8-2014q3文件夹

   cd gcc-arm-none-eabi-4_8-2014q3/bin/
   ls
   pwd

         ls可以查看目录下的编译工具，pwd查看当前路径

        鼠标选中当前路径， crtl+shift+c 复制当前路径

   vim ~/.bashrc

         按i进入编辑模式，在 ~/.bashrc 的最后添加

        export PATH="$PATH:刚刚pwd所显示的路径"

        例：export PATH="$PATH:/home/however/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3/bin"

       （注：开始我们已经复制了路径，可以直接crtl+shift+v 粘贴） 

        输入完成后，按Esc键，输入:wq(保存并退出)  （‘：’号输入是shift+;）

       执行下面命令，让配置立即生效：

   source ~/.bashrc
   cd /home
   输入arm 并用Tab补全，能够出现编译工具命令，则证明配置成功

      如下图：

                

       2.7 下载PIXhawk源码

       执行以下命令：

  cd /home
  mkdir src
  cd src
  git clone https://github.com/PX4/Firmware.git

    （注:下载完成后可以更新当中的子模块，也可不更新，若不更新，将在编译时自动更新下载）

      更新命令如下：

  cd /home/src/Firmware
  git submodule update --init--recursive

      2.8 编译PIXhawk源码

      建议切换到root用户进行编译，避免一些访问、操作权限等问题。

  sudo -s
  make px4fmu-v2_default     

        注：V2是指的Pixhawk

      第一次编译可能会出错，请仔细阅读系统给出的出错原因，并进行错误分析，解决问题。本人会对过程中的一些错误进行总结，希望能对大家有所帮助，以上就是本人关于PIXhawk的整个编译流程。

三、出现的问题以及解决方法

      1.ubuntu版本问题

         笔者最开始使用的，Ubuntu 12.04 版本，按照网络的教程，一直无法搭建出编译环境，让笔者很是苦恼，思来想去不知其所然，困惑了很久，一直无法解决这个问题。

        在某一天，笔者又寻找到一篇教程继续进行搭建，为了确定是否是以前安装过一些工具的影响，笔者又重新建立了一个新的Ubuntu虚拟机，进行这篇教程的操作，很幸运按照教程很通顺的走了下来，直到进行make编译的时候，出现了 file to patch： 一直找寻不到，并在这里一直编译不过去，笔者猜测是否是Ubuntu系统的版本太低，遂重新下载一个新版本的Ubuntu，进行安装搭建，解决了以上的编译问题。

      2.在 make 编译过程中出现如下错误：

      -- PX4 VERSION: v1.6.0rc1-408-g0c92610
      -- CONFIG: nuttx-px4fmu-v2-default
      -- CMAKE_MODULE_PATH: /home/however/src/Firmware/cmake
      -- Nuttx build for px4fmu-v2 on m4 hardware, using nsh with ROMFS on px4fmu_common
      -- The ASM compiler identification is GNU
      -- Found assembler: /home/however/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3/bin/arm-none-eabi-gcc
      -- Found PythonInterp: /usr/bin/python (found version "2.7.3")
     CMake Error at /usr/share/cmake-3.2/Modules/FindPackageHandleStandardArgs.cmake:138 (message):
     couldn't find python module jinja2:
     for debian systems try:         

      sudo apt-get install python-jinja2         

     or for all other OSs/debian:         

      pip install jinja2

     (missing:  PY_JINJA2)
     Call Stack (most recent call first):
     /usr/share/cmake-3.2/Modules/FindPackageHandleStandardArgs.cmake:374 (_FPHSA_FAILURE_MESSAGE)
     cmake/common/px4_base.cmake:1295 (find_package_handle_standard_args)
     CMakeLists.txt:276 (px4_find_python_module)

     -- Configuring incomplete, errors occurred!
     See also "/home/however/src/Firmware/build_px4fmu-v2_default/CMakeFiles/CMakeOutput.log".
     /bin/sh: 1: cd: can't cd to /home/however/src/Firmware/build_px4fmu-v2_default
     make: *** [px4fmu-v2_default] Error 2

           出现以上错误，阅读系统给出的错误信息，并按照上述，安装python-jinja2：

   sudo apt-get install python-jinja2

           安装完毕，make clean ，重新进行编译：

   make clean
   make px4fmu-v2_default

         顺利编译完成。

四、总结

      经历几天的折腾总算是把pixhawk的源码编译出来，虽然期间出现了很多困难，但是所幸都一一找到了解决问题的方法，让我很是有所收获，下一步就可以尝试把编译好的源码上传到固件当中，进行一个初步的开发流程演示。

      接下来的学习方向：

       ①学习pixhawk源码架构

       ②分模块学习pixhawk的源码实现

       ③尝试更改其中的代码，进行二次开发

五、参考引用文章

       pixhaw的官方开发指导：https://dev.px4.io/starting-installing-linux.html

       amov auto（阿木）的博客：http://blog.csdn.net/msq19895070/article/details/51670829

       真实不变的博客：http://blog.csdn.net/wangcfan/article/details/51271608

       非常感谢两位博主的文章，让我能顺利的完成环境搭建，再次感谢！

附一：Ubuntu镜像官网下载说明

1.网址https://www.ubuntu.com/download

      点击下图所示的Ubuntu Desktop：

                 

2.页面跳转，点击如下图的Download：

3.页面跳转，点击如下图所示的 Not now，take me to the download > :

      

4.页面跳转，出现下载框，点击确定，即可开始Ubuntu镜像文件的下载。